أحدث الموضوعات

تفاعلات البلمرة Polymerization reactions


تعريف البلمرة Polymerization 

هى عملية ربط عدد كبير من الجزئيات الصغيرة والبسيطة لتكوين جزئيات ضخمة ذات وزن جزيئي عالي تدعى البوليمرات polymers التى تتكون من وحدات متكررة تعرف الوحدة منه monomer والتي تتحول إلى البوليمر بتفاعل البلمرة.

** يعتبر إنتاج البوليمرات في الدرجة الثانية بعد إنتاج الفولاذ steel كدليل على حيوية النظم الاقتصادية للدول حيث تستعمل هذه المواد في معظم الأشياء من حولنا مثل الملابس والطلاء وهياكل السيارات والأكياس واللدائن وغيرها ونظرا للاستعمالات الواسعة لهذه المواد يجب أن تكون قوية ومستقرة وخاملة كيميائياً ولقد استطاع الكيميائيون أن يربطوا بين التركيب الكيميائي للجزئ المبلمر وبين خواصه الطبيعية حيث أمكن تغيير بعض الخواص بما يتوافق مع استعمالاته .** إن معظم هذه المواد لا تخضع للتحلل الحيوي لأنها تنتج من عمليات مخبريه أو صناعية وليست عمليات تجري فى الطبيعة ، ولكن ليست جميع البوليمرات صناعية حيث يوجد مبلمرات طبيعية مثل الحرير والصوف والبروتينات والنشا.

تنقسم تفاعلات البلمرة إلى نوعان هما : بلمرة الإضافة وبلمرة التكثيف .

أولا / بوليمرات الإضافة Addition polymers

هي عبارة عن تفاعلات يتم فيها إضافة عدد كبير من جزيئات الألكين بحيث يكون الناتج الوحيد من التفاعل هو البوليمر .

مثال : تحت ضغط وحرارة مرتفعين وفي وجود الأكسجين يتعرض الإيثيلين للبلمرة بالإضافة حيث تُضاف جزيئات الإيثيلين لبعضها وتنتج ألكانات طويلة السلسلة من نوع البلاستيك .



** يمتاز البولي إيثيلين بأنه غير قابل للذوبان فى العديد من السوائل الشائعة نظراً لوزنه الجزيئي الكبير ومقاومته للهجوم الكيميائي وبذلك حل مكان الزجاج والفولاذ والألمونيوم في العديد من الاستخدامات .
** يبدأ تكوين البوليمر بجذر حر أو أيون يمكنه الإضافة إلى المونمر وتنشيطه ويعرف بإسم البادئ initiator حيث ترتبط الخواص الطبيعية للبولي إيثيلين (والبوليمرات الأخرى) بطول السلسلة أو متوسط الوزن الجزيئي كما يلي :-

1- إذا كان تركيز البادئ عالياً فأن العديد من سلاسل المبلمر تبدأ بالتكون مباشرة وإذا كان تركيز البادئ منخفضا فأن عدد قليل من السلاسل يبدأ في التكون .

2- عند تساوي جميع العوامل وكان تركيز البادئ عالياً يتكون العديد من السلاسل القصيرة منخفضة الوزن الجزيئي وإذا كان تركيز البادئ منخفضا فأنه يتكون عدد قليل من السلاسل الطويلة مرتفعة الوزن الجزيئي .

ملاحظات :

** إن نسبة البادئ إلى المونمر هى العامل الرئيسي المتحكم بطول السلسلة في تفاعل البلمرة. 
** يستمر تكوين السلاسل بإضافة وحدات إيثيلين متتابعة إلى أن يتوقف نمو السلسلة بالاتحاد مع سلسلة متشابهة أو بالتوزيع غير المتكافئ Disproportional

فى الجدول بعض الأمثلة على بوليمرات الإضافة :


ثانياً / بوليمرات التكثيف Condensation polymers

تختلف بوليمرات التكثيف عن بوليمرات الإضافة في انفصال جزئ ماء أو جزئ آخر صغير ( مثل الكحول) إلى جانب البوليمر.

1- النايلون Nylon  
ينتج من تفاعل حامض عضوي ثنائي القاعدية مع ثنائي أمين ويسمى بولي أميد.

أ‌- النايلون 66 : nylon 66 :    
  حيث يعتبر أكثر أنواع النايلون شيوعاً وهو الذي يتكون من البلمرة المشتركة لــــ Adipic acid مع المركب 1,6-Diamino hexane وكليهما يتكون من 6 ذرات كربون لذلك يسمى نايلون 66.


ب‌- النايلون 6 : nylon 6



2- الداكرون Dacron 
ويعرف كذلك باسم تيريلين terylene أو مايلار Mylar


المراجع : تفاعلات الألكينات  Alkenes reactions - الفصل الثاني " الهيدروكربونات " من كتاب أسس الكيمياء العضوية Foundations of Organic Chemistry"  للمؤلفين وائل غالب محمد - وليد محمد السعيطي "

ليست هناك تعليقات